게임 기획 및 디자인
Received: Mar. 08. 2019 Revised: Jun. 28. 2019 Accepted: Jul. 07. 2019
Corresponding Author: Ko-Il Ju(Soongsil University) E-mail: [email protected]
ISSN: 1598-4540 / eISSN: 2287-8211
Ⓒ The Korea Game Society. All rights reserved. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.otg/licenses/by-nc/3.0), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
체감형 게임을 위한 운동 동작 기반 인터페이스 설계※
장원준
*
, 길영익*
, 서혜란*
, 성보경**
, 김다인***
, 고일주*
숭실대학교 정보통신소재융합학과*
, ㈜피디케이리미티드**
숭실대학교 글로벌미디어학부
***
{jangwonjune92, xjr1636, hyeran525}@gmail.com, [email protected], [email protected], [email protected]
Interface Design for Motion-Based Physical Interactive Games
Won-Jun Jang
*
, Young-Ik Gil*
, Hye-Ran Seo*
, Bokyung Sung**
, Da-In Kim***,
Il-Ju Ko*
Dept. of ICMC Convergence Technology, Soongsil University
*
, PDKLimited**
Global School of Media, Soongsil University
***
요 약
체감형 게임은 현대인의 신체활동을 늘릴 수 있는 대안으로 관심이 높아지면서 운동성과 관 련된 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 체감형 게임을 위한 운동 동작 기반의 인터페이스를 설계한다. 운동 상황에서 사용되는 운동 동작으로 인터페이스를 설계하고 달리기 기반 체감형 게임에 적용하였다. 그 결과 운동성이 내포된 동작을 콘텐츠에 적용함과 동시에 게임 오브젝트를 활용하여 운동 프로그램 형태로 운동 동작을 유도할 수 있었다. 본 논문에서 설계한 인터페이스는 ICT기술을 적용하여 제작을 시도했다는 점에서 의의가 있고, 확장성이 높 은 특성으로 인해 다른 종목의 체감형 게임 인터페이스로 활용이 가능할 것으로 기대한다.
ABSTRACT
In this paper, an interface for the physical interactive game based on the exercise movement was designed. The interface which uses exercise motion detects was designed and applied to the physical interactive game. As a result, this application to the contents was made possible by combining the physical movements that involve motility through the training method. Furthermore, accurate exercise motions that correspond to each situation were induced using the game objects. The developed interface is expected to be used in a physical interactive game that incorporates other types of exercises.
Keywords : Experience game(체감형 게임), Serious game(기능성 게임), Interface(인터페
이스), Fitness game(피트니스 게임), Screen Sports(스크린 스포츠)
1. 서 론
최근 건강한 삶에 대한 욕구와 건강에 대한 관 심이 증가하면서 운동에 대한 관심이 증가하고 재 미있는 운동을 위해 게임을 활용한 체감형 게임에 대한 관심도 함께 증가하고 있다[1]. 체감형 게임 은 신체감각의 접촉과 신체의 움직임을 반영하여 실재감과 현실감을 느끼게 하는 게임으로 미세먼 지, 황사 등의 환경적인 외부요인으로부터 어려워 진 야외활동에 대한 현대인들의 긍정적인 대안으로 등장하였다. 실제와 유사하게 몸을 움직이고 운동 량이 많아 건강에 긍정적 효과와 친구 및 가족들 과 소통하는 계기를 마련해주는 소셜 네트워킹 기 능도 갖추고 있다[2]. 체감형 게임의 시초라고 할 수 있는 댄스 게임인 DDR은 별도의 입력장치와 체감형 인터페이스를 통해 체감형 게임의 확산을 불러왔으며, 이후 Nike Kinect Training과 닌텐도 Wii는 스포츠와 IT기술을 접목한 체감형 게임의 새로운 방향을 제시하였다[3]. 실제 운동 동작과 유사한 행동을 유도하여 운동량을 확보하고, 다양 한 콘텐츠 및 아기자기한 그래픽 디자인으로 남녀 노소에게 인기를 끌고 있다[4].
체감형 게임의 발전과 함께 체감형 인터페이스 도 발전을 거듭하고 있다. 현재 체감형 게임의 인 터페이스는 흥미를 위하여 단순한 동작을 유도하여 따라하는 단반향성 인터페이스 외에 새로운 동작들 을 유도하여 운동성과 몰입을 위한 인터페이스에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재 체감형 게임은 조이스틱이나 키보드 등의 입력장치를 통해 조작하는 수동적인 인터페이스 방식을 사용하지 않 고 자신이 직접 몸을 움직여 조작하는 형태의 체 감형 인터페이스 방식을 사용하고 있다[5]. 체감형 게임 인터페이스에서는 체험자의 움직임이 적극적 으로 대두되고 있고, 신체 움직임을 유도하는 게임 내 기능과 움직임을 측정할 수 있는 다양한 하드 웨어도 함께 사용되고 있는 추세이다.
체감형 게임은 다른 기능성 게임과는 다르게 자 신의 몸으로 게임을 제어하기 때문에 상호작용적 커
뮤니케이션과 운동성이 부각되는 특징을 가진다[6].
사용자가 게임을 즐기면서 상황에 맞게 능동적으로 신체를 움직여 운동효과를 제공받으며, 자신이 게임 속에서 행동한다는 기분을 느끼면서 몰입을 통해 효 과적인 운동 효과를 기대할 수 있다. 게임의 유희적 인 특성과 운동성을 접목한 체감형 게임에서는 몰입 과 운동성을 부각할 수 있는 체감형 게임에 맞는 동작 인터페이스를 제작해야하며, 다양한 운동과 운 동 프로그램과의 결합을 통해 새로운 콘텐츠를 개발 하고 대중화하기 위한 노력을 시도해야 한다[7].
이처럼 현대인의 건강에 대한 니즈와 함께 신체 활동의 대안으로 발전하고 있는 체감형 게임에 대 한 확산과 관심을 이어가기 위해서는 기존의 체감 형 게임의 사례와 체감형 게임의 인터페이스 요소 에 대한 이해를 바탕으로 운동 효과를 증대시켜 체험자들에게 긍정적인 효과를 제공하기 위해 새로 운 인터페이스를 연구하고 구현할 필요가 있다.
따라서 본 논문에서는 체감형 게임의 운동 효과 증대를 위한 운동 동작 기반의 체감형 인터페이스 를 제작한다. 그리고 이를 콘텐츠에 적용하기 위해 누구나 쉽게 접할 수 있는 달리기를 소재로 체감 형 게임을 구현한다. 플레이어의 운동성을 확보하 기 위해 달리기 동작 이외에 운동 동작을 추가로 정의하여 인터페이스에서 인식하고, 트레이닝 방법 을 적용하여 게임을 통해 플레이어에게 운동효과를 제공하도록 구성하였다.
본 논문은 총 5장으로 구성되어 있으며, 2장에서 는 관련 연구를 다루고 3장에서는 운동 동작 기반의 인터페이스 설계과정을 설명한다. 그리고 4장에서는 설계된 인터페이스를 통해 체감형 런닝 게임을 구현 하고, 마지막 5장은 결론 및 향후 과제를 다룬다.
2. 관련연구
체감형 게임의 인터페이스는 재미를 유지할수
있고 보다 섬세하게 실제와 유사한 동작을 인식하
고 운동 효과를 극대화시키기 위한 목적으로 발전
되었다고 할 수 있다. 체감형 게임의 인터페이스는 크게 두 가지 종류로 나누어 볼 수 있다. 본 논문 에서는 선행연구를 통해 기존의 인터페이스를 맨몸 형과 소도구형으로 구분하여 알아보고자 한다.
맨몸형 인터페이스는 플레이어가 별다른 센서나 컨트롤러를 부착하거나 소지하지 않고 오로지 자신 의 신체만으로 체감형 게임과 인터렉션이 가능한 인터페이스로 정의한다[8]. 맨몸형 인터페이스는 카 메라를 통해 플레이어의 신체 전체 또는 신체 일 부를 인식하는데, 대표적으로 Microsoft사의 Kinect를 사례로 볼 수 있다[9]. Kinect는 인체를 구성하는 25개의 주요 골격에 대한 위치 데이터를 카메라를 통해 추출하여 인간을 3차원 스켈레톤 형태로 인식하여 콘텐츠와 상호작용이 가능하게 한 다[10]. 신체 주요 골격에 대한 위치 데이터를 추 출하기 때문에 신체 전반적인 동작과 정확한 움직 임에 대하여 피드백이 가능하다는 특징이 있어 학 습·건강·재활 등 기능적인 목표를 이루기 위한 체 감형 콘텐츠의 인터페이스로 다양하게 활용하고 있 다[11]. 아래의 [Fig. 1]은 Kinect를 활용하여 신체 전체를 인식하여 진행가능한 대표적 체감형 운동 콘텐츠인 Nike Kinect Training이다.
[Fig. 1] Nike Kinect Training
운동선수에 대한 나이키의 전문적 지식과 결합 된 홈 피트니스 콘텐츠로 가상공간의 트레이너에게 퍼스널 트레이닝을 받는 것 같은 경험을 제공하는 것이 특징이다[12]. 실시간으로 인식된 플레이어의 신체를 콘텐츠 내에 3D 그래픽으로 표현하여 제자 리 달리기, 점프, 스트레칭 자세와 같은 운동 동작 의 정확성을 피드백 받을 수 있는 콘텐츠이다. 그
리고 신체의 일부를 인식하여 콘텐츠에 반영한 재 활 훈련 콘텐츠도 다양하게 출시되었다[13]. 재활 훈련 콘텐츠는 정확한 신체 움직임을 인식하고 피 드백을 제공해야한다는 필수 고려 조건이 있는데, 기능적 효과 향상을 위해 신체 일부분만 인식하여 정확도를 향상시킨 재활 훈련 콘텐츠를 볼 수 있 다[14]. [Fig. 2]는 상지의 움직임을 회복하기 위해 손과 어깨를 인식하여 회복을 위한 반복적인 움직 임을 유도한 콘텐츠 사례이다[15].
[Fig. 2] Physical interactive game of Rehabilitation training
소도구형 인터페이스는 플레이어의 움직임을 유 도하기 위해 신체 일부 또는 공간에 모듈을 부착 하거나 설치하여 활용하는 형태의 인터페이스를 말 한다. Nintendo Wii는 소도구형 인터페이스의 대 표적인 제품이라고 할 수 있다. 플레이어의 움직임 을 인식하기 위해 모션 인식 컨트롤러와 밸런스 보드 형태의 구성품을 활용하는데, 그 중 [Fig. 3]
과 같이 Wii Balance Board는 운동 관련 체감형 게임인 Wii Fit의 인터페이스이다[16].
[Fig. 3] Wii Balance Board
4개의 무게 센서가 내장되어 실시간으로 압력의 세기를 추출하고 이를 통해 플레이어의 신체 균형 과 무게중심을 계산하여 신체 동작의 정확성을 판 단한다[17]. 이는 무게 센서를 통해 신체 전체의 동작을 인식하여 피드백을 제공한다는 점에서 소도 구형 인터페이스는 단순한 센서를 목적에 맞게 재 해석하여 다양하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 목적에 맞게 부분적인 신체의 움직임 만을 인식하여 활용한 제품을 볼 수 있는데, Zwift Run Pod은 Zwift사의 런닝 게임을 진행할 수 있 는 인터페이스이다. 달리기 동작을 인식하기 위해 [Fig. 4]와 같이 신발에 센서를 부착하고 런닝머신 에 올라가 달리기를 하면 실시간으로 속도, 거리 등과 같은 달리기 관련 정보를 추출하고 콘텐츠에 반영한다[18].
[Fig. 4] Zwift Run Pod
그리고 Nintendo Switch의 댄스 기반 체감형 게임인 Just Dance에서는 [Fig. 5]와 같이 모션 센서 인터페이스인 Joy con을 한손에 들고 화면에 나오는 댄스 동작을 따라하며 진행한다. 댄스 동작 시 손의 위치와 움직임 패턴을 Joy con을 통해 인 식하여 플레이어의 신체 움직임을 유도하는 것을 볼 수 있다[19].
[Fig. 5] Just Dance Game & Joy Con
이처럼 체감형 게임의 인터페이스를 맨몸형과 소도구형으로 나누어 알아보았다. 맨몸형의 인터페 이스는 별도의 센서를 부착하거나 소지하지 않고 인터렉션이 가능하다는 점과 신체 주요 골격의 위 치 데이터를 추출하여 정확한 동작과 움직임에 대 한 피드백이 가능하다는 장점이 있었다. 그러나 설 치된 카메라 앵글 밖으로 벗어나거나 신체 분절이 교차되고 다른 부분에 가려지면 인식을 못한다는 한계가 있었다. 그리고 소도구형 인터페이스는 전 체 신체를 인식하는데 어려움이 있으나 단순한 센 서를 목적에 맞게 재해석하여 다양하게 활용할 수 있다는 장점이 있어 다른 분야 또는 종목으로의 확장이 용이하다. 본 논문에서는 다른 분야로의 확 장이 용이한 소도구형 인터페이스의 단점을 보완하 여 트레이닝 상황에서 가장 많이 사용되는 운동 동작을 적용하고 플레이어의 정확한 동작을 유도할 수 있는 인터페이스를 개발하고자 한다.
3. 운동 동작 기반 인터페이스 설계
체감형 운동 게임은 실제 트레이닝 시 지루하게 느낄 수 있는 운동 동작의 반복 행위를 재미를 더 해 즐겁게 실시할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
단순히 몸을 많이 움직이는 체감형 게임은 재미를 제공할 수 있지만 플레이어의 목적에 맞는 운동 효과를 제공하는 데에는 어려움이 있다. 따라서 운 동 동작 기반 체감형 게임의 인터페이스 개발에 앞서 트레이닝 상황에서 많이 사용하는 운동 동작 을 정의하고, 정확한 동작을 적용하여 기존 체감형 게임 인터페이스보다 높은 운동 효과를 플레이어에 게 제공하고자 하였다.
3.1 운동 동작 선정
운동 동작 기반의 체감형 게임을 위해서는 대중
들에게 익숙한 운동 동작을 적용하여 진입장벽을
낮추어야 한다. 최근 대중들에게 높은 인기를 얻고
있는 타바타, 인터벌, 서킷 트레이닝에서 사용하는
운동 동작 중에서 대중들에게 익숙하고 달리기 기 반 체감형 게임에 적합한 4가지 운동 동작을 [Table 1]과 같이 선정하였다.
[Table 1] Exercise action for Interface
Motion Motion Name
1 Running in Place
2 Sargent Jump
3 Side Step Touch
4 Squat Touch
제자리 달리기 동작은 달리기 기반 체감형 게임 의 기본 동작이 되며, 유산소 운동 효과를 제공하 기 위해 선정하였다. 무릎을 골반위치까지 올리고 양 발을 번갈아가며 실시하도록 한다. 서전트 점프 는 무산소성 운동효과를 제공하여 파워와 순발력을 향상시킬 수 있는 운동 동작이다. 일반 점프와 다 르게 점프 시 지면을 밀면서 무릎을 가슴으로 끌 어 당겨야하는 동작으로 인해 종아리의 비복근, 몸 통의 코어 근육을 강하게 자극한다. 사이드 스텝 터치는 스탭래더(Step Ladder), 콘(Cone) 운동에 서 많이 볼 수 있다. 리듬감 있는 박자로 스텝을 밟으며 신체 전체를 좌우로 이동시키고 손으로 바 닥을 터치하는 동작으로 민첩성과 순발력을 향상시 킬 수 있는 동작이다. 마지막으로 스쿼트 터치 동 작은 하체 운동의 대표적인 동작인 스쿼트(Squat) 와 바닥을 짚는 동작을 결합한 동작이다.
이와 같이 각각의 동작들이 가지고 있는 운동
효과를 체감형 인터페이스에 적용하여 플레이어는 자신의 운동 동작 정확성에 대한 피드백과 재미를 제공받으며 플레이할 수 있다.
3.2 운동 동작 적용
앞서 선정한 4가지 운동 동작을 인터페이스에 적용하기 위해 운동 동작별 특징 분석을 실시하여 플레이어의 운동 동작을 인식하기 위한 센서의 위 치를 지정하였다.
제자리 달리기는 무릎을 골발 위치까지 올려야 적절한 운동 효과를 제공한다는 특징을 가진다. 플 레이어가 올바른 위치에서 제자리 달리기를 실시 여부를 파악하기 위해 바닥면에 FSR센서를 부착 하여 압력 데이터를 추출하고, 제자리 달리기 시 무릎을 골반 위치까지 올려야 높은 운동 효과를 제공할 수 있다는 특징을 적용하기 위해 무릎을 골반 높이로 올렸을 때의 발 위치를 인식하도록 하여 적용하였다. 서전트 점프는 지면에서 인식되 는 압력이 없고, 점프 시 무릎을 가슴으로 끌어당 기는 특징을 적용하기 위해 제자리 달리기와 마찬 가지로 발 위치를 인식하도록 적용하였다. 사이드 스텝 터치 동작은 플레이어가 좌우측으로 이동해야 하는 특징을 가지고 있기 때문에 좌우측 이동 공 간을 지정하고 해당부분에 FSR센서를 통해 압력 값을 추출하여 이동여부를 판단하도록 하였다. 마 지막으로 스쿼트 터치 동작은 제자리에서 스쿼트 동작을 실시하여 바닥을 터치함으로 바닥부의 압력 여부를 인식하고 플레이어의 머리의 위치가 아래로 내려가기 때문에 이를 인식하기 위해 플레이어가 서 있을 때의 머리 높이에 IR센서를 부착하였다.
3.3 운동 동작 기반 인터페이스 설계
운동 동작 기반 인터페이스에서 앞서 정의한 운
동 동작의 수행과 이를 인식하기 위한 시스템 구
성은 [Fig. 6]과 같이 스마트 플로어, IR 센서모듈,
PC, 스크린으로 구성된다.
[Fig. 6] System Architecture of Interface
스마트 플로어는 [Fig. 7]과 같이 30cm*30cm 크기로 4개의 FSR센서와 64개의 LED를 가진 독 립적인 셀을 커넥터와 연결될 수 있도록 만들어진 장치로써 실험을 위해 구현한 체감형 게임을 위해 9개의 스마트 플로어를 연결하여 90cm*90cm 크 기의 정사각형 형태로 연결하였다.
[Fig. 7] Smart Floor
LED를 이용하여 게임 아이템 및 기능에 대한 정보를 아이콘 형태로 표현하고, 플레이어의 운동 영역과 긴급 상황에서의 제어 영역을 구분하여 [Fig. 8]와 같이 표현한다.
[Fig. 8] Smart Floor Controller
각 칸의 기능 인식은 FSR센서를 통해 물리적인 압력을 인식하여 시스템과 상호작용이 가능하도록 하였으며, 초록색LED 사각형 모양의 운동 영역에 서는 압력 값의 크기에 따라 플레이어의 정지 상 태, 걷기, 달리기 상태를 구분하여 시스템에 반영 이 가능하도록 하였다. 따라서 스마트 플로어에서 는 FSR센서를 통해 달리기와 관련된 운동 동작과 사이드 스텝 터치 동작을 인식하는 인터페이스 역 할을 수행한다.
IR센서 모듈은 서전트 점프와 스쿼트 터치 동작 을 인식하는 인터페이스 역할을 한다. 1개의 투광 기와 수광기를 세트로 정의하고, 바닥에서 30cm 높이에 1세트를 설치하여 제자리 달리기 동작과 서전트 점프 동작을 인식하고, 추가로 바닥에서 150cm 높이에 1세트를 설치하여 바닥 터치 동작 을 인식하도록 설치하였다. 각 모듈은 서로 빛을 수신하게 될 때를 동작 수행으로 판단하여 시스템 에 반영하도록 설계하였다.
4. 운동 동작 기반 인터페이스 적용
4.1 달리기 기반 체감형 게임
운동 동작 기반의 인터페이스를 위해 구현된 게 임의 진행과정은 [Fig. 10]과 같다.
[Fig. 9] Game Flow Chart
체감형 게임은 일상생활에서의 조깅을 소재로
달리기를 하며 플레이어의 물리적 움직임을 인식
할 수 있는 시스템을 기반으로 구현된 게임이다.
게임을 접하는 플레이어는 달리기를 기초로 각종 장애물을 피하고 아이템을 획득하기 위해서는 사전 에 정의된 동작을 토대로 게임 수행한다.
게임 오브젝트는 크게 아이템 오브젝트와 장애 물 오브젝트로 나누어 구성하였다. [Fig. 10]과 같 이 아이템 오브젝트는 총 3개이며 하트, 햄버거, 에너지 음료로 구성되며 좌우 이동 터치와 달리기 동작을 통해 획득할 수 있다.
[Fig. 10] Effect Items of the Game
햄버거는 일반 아케이드 게임에서 점수 획득을 위해 사용하는 코인 시스템과 같은 역할로, 플레이 어가 고득점을 위해서는 햄버거 오브젝트를 지속적 으로 획득해야하기 때문에 운동 동작을 유도하기 적합하여 빈번하게 출현시키도록 하였다. 에너지 드링크는 게임 내 순간적인 속도감과 재미를 위한 오브젝트로 사용하였다. 출현 빈도가 낮은 에너지 드링크를 획득하게 되면 캐릭터의 속도가 화면상 일정 시간동안 빨라져 달린 거리 기록을 높일 수 있다. 하트는 Life와 같은 개념으로 플레이어가 적 절한 운동 동작을 수행하지 못하여 장애물 오브젝 트에 충돌하였을 때 감소하며, 플레이어의 하트가 모두 소진되면 게임이 종료되기 때문에 게임 진행 을 유지하기 위한 요소가 된다.
장애물 오브젝트는 [Fig. 11]과 같으며, 게임 내 캐릭터가 장애물에 닿으면 하트가 감소한다.
[Fig. 11] Obstacles of the Game
쓰레기통은 좌우 이동 터치 동작을 통해 게임 내 캐릭터를 좌우로 이동시켜 피할 수 있으며, 낮 은 허들의 경우 서전트 점프 동작을 수행할 시 캐 릭터가 점프를 하여 피할 수 있도록 하였다. 마지 막으로 높은 허들의 경우 바닥 터치 동작을 유도 하기 위해 출현하며, 동작을 수행하면 캐릭터가 높 은 허들을 통과하여 지나갈 수 있도록 하였다.
게임 진행 간 플레이어는 운동 동작을 수행하면 서 장애물 오브젝트를 피하고, 장애물에 부딪힌 경 우에는 하트가 감소하게 된다. 그리고 게임 오브젝 트에서 햄버거를 획득하면 점수가 상승되며, 하트 가 소진되었을 때 하트를 획득하게 되면 최대 3개 까지 소진된 하트가 보충된다. 하트가 모두 소진되 거나 Finish라인을 통과하면 게임이 종료되며, 최 종 점수는 이동거리, 획득한 햄버거를 합산하여 제 공된다. 이처럼 게임 내 출현하는 오브젝트들은 게 임 결과에 큰 영향을 미쳐 플레이어가 적절한 동 작을 수행하여 운동 효과를 제공받을 수 있도록 하였다. 그리고 게임 오브젝트를 통해 운동 프로그 램이 콘텐츠에 적용되도록 하였다.
4.2 인터페이스 사용방법
운동 동작 기반 인터페이스는 플레이어의 신체 능력 및 사이즈에 따라 변형이 가능하도록 설계하 였다. 체감형 게임 플레이 전 IR센서 모듈의 높이 를 플레이어의 신체에 적합하게 조절하여 맞춘 후 진행한다. 게임 플레이시 스마트 플로어는 게임 아 이템과 기능에 대한 아이콘을 표현하여 시스템과의 인터렉션을 위한 영역은[Fig. 12]와 같다.
[Fig. 12] Functional Area of Smart Floor
스마트 플로어는 플레이어가 기능 영역을 밟는 동작을 통해 시스템과 인터렉션이 가능하다. 하트 개수 표현 영역은 플레이어의 하트 개수를 디스플레 이하는 영역으로 따로 인터렉션 요소는 적용되어 있 지 않다. 그리고 달리기 영역은 플레이어가 운동 동 작을 실시하는 영역으로 제자리 달리기, 서전트 점 프, 스쿼트 터치 동작을 실시한다. 그리고 좌우 이 동 영역은 플레이어가 사이드 스텝 터치를 실시하는 영역으로 해당 영역을 손으로 터치하거나 발로 밟을 시에 게임 내 캐릭터를 좌우로 움직일 수 있다.
4.3 운동 동작 인터페이스 적용
운동 동작 기반 인터페이스가 적용된 체험공간 은 [Fig. 13]과 같다. 플레이어는 바닥에 설치된 스 마트 플로어와 양쪽의 IR센서 모듈과 바닥에 설치 된 스마트 플로어 위에서 전면 스크린을 통해 프 로젝션 화면을 바라보며 체감형 게임을 진행한다.
[Fig. 13] Studio of Physical Interactive Game
스마트 플로어에 올라와 시작버튼을 누르게 되 면 게임이 시작되며, 사전에 구성한 운동 프로그램 에 따라 게임 오브젝트가 출현한다. [Fig. 14]는 구 현된 체감형 게임의 화면 인터페이스이다.
[Fig. 14] Game Interface
본 논문에서 구현한 체감형 게임에서 제공하는 운동 효과를 극대화하기 위한 실험 방법으로 인터 페이스를 이용하여 수행해야하는 운동 동작을 조합 하여 운동 프로그램 형태로 적용하였다. 운동 프로 그램은 2개 이상의 운동 동작을 일정 시간이나 횟 수를 반복, 순환하며 실시하는 서킷 트레이닝과 운 동 동작 사이에 불완전한 휴식을 제공하여 운동 효과를 향상시키는 인터벌 트레이닝의 개념을 적용 하여 [Table 2]와 같이 구성하였다.
[Table 2] Exercise Program for Content
Sequence Exercise
Motion Repetitions
1 Running in
Place 20rep
2 Side Step
Touch
10rep (Left–Right =
1rep)
3 Running in
Place 20rep
4 Sargent Jump 3rep
5 Running in
Place 20rep
6 Squat Touch 3rep
플레이어가 수행하는 운동 동작을 운동 프로그
램 형태로 유도하기 위해 체감형 게임 내에서는
게임 오브젝트를 활용하였다. 제자리 달리기와 사
이드 스텝 터치의 경우에는 햄버거와 쓰레기통 오
브젝트로 플레이어에게 게임 내 캐릭터를 움직일
수 있도록 유도하였다. 그리고 서전트 점프 유도를
위해 작은 허들 오브젝트를 출현시켜 게임 내 케
릭터가 점프를 하며 피할 수 있도록 하였고, 높은
허들 오브젝트가 출현할 때에는 캐릭터가 허리를
숙여 피할 수 있도록 스쿼트 터치 동작을 실시할
수 있도록 하였다. [Fig. 15]는 운동 동작 수행에
따른 체감형 게임의 인터렉션 요소를 보여준다.
[Fig. 15] Playing Scenes of the Game:
(a) Running in Place, (b) Jump, (c) Squat Touch
5. 결론 및 향후 과제
본 논문에서는 기존의 체감형 게임의 인터페이 스를 생각하고 체험을 시작한 플레이어에게 예상하 지 못한 운동 동작 기반 체감형 인터페이스 경험 을 제공하고, 게임 체험을 통해 운동 효과를 제공 하는 것을 목표로 운동 동작 인터페이스를 설계하 고 이를 기반으로 체감형 달리기 게임을 구현하였 다. 특히 스포츠와 IT기술이 융합된 형태의 체감형 게임 콘텐츠를 개발하고자 운동성이 내표된 새로운 체감형 인터페이스와 소프트웨어를 동시에 제작하 는 시도를 하였다는 점에서 의미가 있었다.
특히 기존의 체감형 게임의 인터페이스의 특성 인 정지된 동작 기반의 인터페이스와 본 논문에서 설계한 운동 동작 기반의 체감형 인터페이스는 신 체를 움직여 게임을 진행하는 특징은 일치하지만 운동성이 내포된 동작 기반의 인터페이스와 운동 프로그램 적용을 위해 게임에서 출현하는 오브젝트 를 사용했다는 점에서 기존의 체감형 게임 설계의 방향과는 차이점이 있다. 일반인들이 쉽게 즐길 수
있고 익숙한 형태의 스포츠를 체감형 게임으로 제 작하여 그에 맞는 인터페이스 개발이 이루어진다면 신체활동을 높일 수 있는 대안으로 체감형 게임에 대한 관심이 증가하고 이에 관한 연구개발이 활발 한 시점과 맞물려 방향성을 제시할 수 있었다. 그 리고 체감형 게임을 위한 다양한 동작 기반의 인 터페이스 설계와 게임이지만 운동효과가 있는 체감 형 게임의 운동성 확보를 위해 콘텐츠 설계의 기 초를 마련하는 과정은 반드시 필요하다.
새로운 형태로 제안되는 체감형 게임과 실제 스 포츠 활동을 하는 것과 동일한 형태가 아니더라도 다양한 동작을 통하여 새로운 경험을 제공하고, 운 동성까지 보장할 수 있게 된다면 현실과 체감형 게임과의 거리감을 좁혀질 수 있을 것으로 기대해 볼 수 있겠다.
결과적으로 본 논문에서 제안하는 운동 동작 기 반의 체감형 인터페이스는 운동성이 내포된 동작을 트레이닝 방법을 이용하여 조합하고 이를 콘텐츠에 적용한 시도들은 새로운 체감형 게임 콘텐츠와 인 터페이스를 제공하고자 하는 목적에 부합한 특징이 라고 할 수 있었다. 본 논문은 제한된 운동 동작을 이용하여 인터페이스를 설계하였다는 점과 체감형 게임에 적용된 운동 효과 측정에 한계가 있다. 그 러나 트레이닝 방법을 통해 플레이어의 신체 동작 을 정의하고 게임 오브젝트와 인터페이스를 통해 체감형 게임에 적용하는 방법은 체감형 게임과의 상호작용을 위한 새로운 동작과 운동효과를 찾고자 하는 방법의 기반을 마련하였다는 점에서 다른 종 목으로의 확장이 가능할 것으로 기대한다.
ACKNOWLEDGMENTS
This research was supported by the MSIP
(Ministry of Science, ICT & Future Planning),
Korea, under the National Program for Excellence
in SW)(2018-0-00209-001) supervised by the IITP
(Institute for Information & communications
Technology Promotion)
REFERENCES
